Многие вирусные инфекции наносят серьезные повреждения органам человека. Мы это хорошо знаем по вирусу SARS-CoV-2, вызывающему COVID-19, который повреждает легкие. То же самое касается вирусов гриппа.
После выздоровления поврежденные ткани обычно восстанавливаются, а значит органы должны работать как и прежде.
Но практике так происходит не всегда. К примеру, после вышеупомянутых вирусов легкие восстанавливаются не полностью.
Вместо поврежденных легочных альвеол, в легких появляются другие ткани, характерные для верхних дыхательных путей. Они, конечно же, не могут выполнять газообменную функцию.
Поэтому орган хуже справляется с обогащением крови кислородом и выводом углекислого газа. Соответственно, даже после выздоровления человек испытывает проблемы с дыханием. Но ученые, похоже, наконец нашли способ как решить эту проблему.
Легкие могут восстанавливаться
После некоторых инфекций с органами человека, фактически, происходит то же самое, что и с сердцем после инфаркта, когда на месте повреждения возникает соединительная ткань вместо мышечной.
Она, как известно, не способна сокращаться. То есть в поврежденных органах при их восстановлении возникают просто “заплатки”, не способные выполнять какие-либо функции. В случае с легкими, такими “заплатками” служат базальные клетки.
Однако, как сообщают исследователи из Пенсильванского университета, базальные клетки способны превращаться в альвеолы, то есть газообменные клетки. Разумеется, этот процесс происходит не сам по себе, а только при наличии определенных стимулов.
В недавнем исследовании, результаты которого были опубликованы в журнале Cell Reports, ученые смогли добиться того, чтобы базальные клетки трансформировались в газообменные, правда, пока только в легких мышей. Однако эта технология вполне может быть использована и для лечения людей.
Как восстановить клетки легких
Почему в легких после вирусного повреждения возникают ткани, не способные производить газообмен? Все дело в том, что они попросту “не знают”, что им необходимо выполнять эту задачу.
То есть клетки изначально получают неправильную специализацию. А виноват в этом особый белок, именуемый р63.
Этот белок имеется в самых разных тканях животных и человека. Его задача заключается в том, чтобы помогать молодым клеткам правильно определяться со своей специализацией.
Поэтому исследователи предположили, что ген p63 “блокирует” базальные клетки, чтобы они приобретали характеристики верхних дыхательных путей.
А если этот блок удалить, то базальные клетки смогут быть более гибкими, что позволит им превратиться в альвеолярные клетки.
В результате ученые отключили в базальных клетках ген р63. Как и предполагалось, базальные клетки стали после этого получать сигналы от окружающих их альвеолярных клеток.
То есть тех клеток, которые обеспечивают газообмен. И в итоге они сами стали трансформироваться в альвиолярные клетки, как будто им подсказали правильную специализацию.
Эксперименты проводились как на клеточных культурах, выращенных в лабораторных условиях, так и на живых грызунах, у которых легкие были повреждены после вирусной инфекции.
Бывшие базальные клетки, преобразованные в альвиолярные, были абсолютно идентичны окружающим их клеткам.
В частности, у них исчезла склонность “переползать” с места на место, которая характерна для базальных клеток, образующихся среди альвеол. По словам самих ученых, отличить их можно было только по специальным маркерам.
Ученые смогут лечить долгий ковид?
Вполне возможно, что ученым удастся в ближайшее время создать препарат, который позволит отключать ген р63 в базальных клетках.
Однако следует учитывать, что такая терапия работает только в восстанавливающихся легких, которые уже перенесли инфекцию и «обросли» базальными клетками.
То есть не получится восстановить поврежденные легкие непосредственно во время самой инфекции. Но зато она позволит бороться с длительным COVID.
То есть терапия, разработанная на основе данного исследования, может быть особенно ценной в течение нескольких месяцев после выздоровления пациента от коронавируса, так как позволит полностью восстановить дыхательную функцию.
К слову, долгий грипп тоже бывает, о чем ранее мы уже рассказывали. Но, к сожалению, полностью избавить пациентов от симптомов долгого ковида и гриппа терапия легких не поможет, так как эти синдромы вызваны многими причинами, и повреждение легких является лишь одной из них.